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多功能超声波微型雾化器的设计
接线图
2023年10月21日 07:35 168
admin
笔者介绍一种多用途的超声波雾化器。该雾化器具有以下特点：分体式，即超声雾化头与电源和电路部分完全分离；便携式，体积小、即插即用、设有自保功能；高可靠，可全天候工作；雾化量大，与别墅的山水盆景配套可发生云雾缭绕的动感；特别适合过分干燥的环境对空气加湿，以利人的呼吸；在水中加入适量的某种溶剂，给被污染的居住环境消毒，以预防疾病（如把生活用醋定时雾化，可预防流感）；雾化器（成品）售价低、性价比高，欲自制雾化器，仅器材和工时费也难敌上述的性价比。
一、电路工作原理
该雾化器电路如图1所示，电源经变压器B（AC220V／30W）降压（36V）送D1-D4整流和C5、C6滤波后给电路提供工作电压。雾化器工作电路由振荡器、换能器和水位控制电路等组成。
1.振荡器和换能器，电路中的振荡器是一种由高频压电陶瓷片TD（超声换能器）组成的工作振荡器，其振荡频率为1.65MHz（决定于选定的TD）。晶体三极管BG1（晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。）和电容器C1、C2等构成电容三点式振荡器电路。C1和电感L1等效并联的谐振频率比工作频率低，其作用是决定工作振荡器（振荡器（是用来产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。）的振荡幅度；C2和电感L2等效串联的谐振频率比工作频率高，其作用是决定工作振荡器的反馈量，以保证振荡器起振和维持电路的可靠振荡。压电陶瓷片TD具有很大的等效电感，它除决定电路的工作频率外，同时又是雾化器的工作负载。若更换压电陶瓷片TD，无需调整电路其他参数，其振荡器频率也能自动跟踪新的压电陶瓷片的频率而工作。
2.水位控制和偏置电路电路中的超声换能器TD（又称雾化头）和其上安装的两根水位控制触针，他们是浸没在浅水水溶液中工作的。若长期雾化，一旦液面降低而使雾化头的水位控制触针露出水面时，振荡器会自动停止工作，这也避免了雾化头因发热而损坏。
图1电路中的BG2、BG3管、触针A、B以及相关的电阻，共同组成水位控制电路。电路工作时，电源通过触针A、B和水溶液给BG3的射极提供电源。BG3管导通工作。BG2管起开关作用。当BG3工作时，BG2管也导通，电源通过BG3、BG2、R3、L3向BG1管提供偏置电流，使BG1管振荡工作。一旦液面降低、控制触针露出水面，电源到BG3管的通路被切断，BG3管截止，BG2开关也断开，此时BG1因无偏置电流而迅速停止振荡。调整电阻R3的阻值，可以直接改变BG1管的偏置电流，所以振荡器的调试十分简单和方便。电路中的D7是BG1管be结的保护二极管。
二、超声雾化器结构和使用方法
1.雾化器结构， 该雾化器外形如图2所示。雾化头外壳是铜质材料的铸件，铜壳表面镀铬抛光，其外形尺寸为442mm×l5mm，铜壳内封装有换能器（镍或钛高频压电片）和功率管BG1，换能器紧贴BG1管以利工作时在溶液中散热。铸件铜壳是可拆卸的，只需旋转壳面上的定位口，即可更换压电片。此外两根水位控制触针紧固在铜壳内，并按一定距离排列再垂直伸出壳外一定高度，以便控制被雾化溶液的最低水位。
2， 使用方法，若将该雾化器用于室内加湿或消毒，可准备一个小塑料盆，盆内盛一定量的溶液，溶液量不宜太多（浅水为准），仅比水位触针高出一定距离即可（溶液太深其雾化量相对减小）。再把雾化头平放、两根触针向上浸在溶液中，这时只需插上电源，溶液立刻开始雾化。若该雾化器用于盆景，可参照上述方法进行。
来源:阴雨
一、电路工作原理
该雾化器电路如图1所示，电源经变压器B（AC220V／30W）降压（36V）送D1-D4整流和C5、C6滤波后给电路提供工作电压。雾化器工作电路由振荡器、换能器和水位控制电路等组成。1.振荡器和换能器，电路中的振荡器是一种由高频压电陶瓷片TD（超声换能器）组成的工作振荡器，其振荡频率为1.65MHz（决定于选定的TD）。晶体三极管BG1（晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。）和电容器C1、C2等构成电容三点式振荡器电路。C1和电感L1等效并联的谐振频率比工作频率低，其作用是决定工作振荡器（振荡器（是用来产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。）的振荡幅度；C2和电感L2等效串联的谐振频率比工作频率高，其作用是决定工作振荡器的反馈量，以保证振荡器起振和维持电路的可靠振荡。压电陶瓷片TD具有很大的等效电感，它除决定电路的工作频率外，同时又是雾化器的工作负载。若更换压电陶瓷片TD，无需调整电路其他参数，其振荡器频率也能自动跟踪新的压电陶瓷片的频率而工作。
2.水位控制和偏置电路电路中的超声换能器TD（又称雾化头）和其上安装的两根水位控制触针，他们是浸没在浅水水溶液中工作的。若长期雾化，一旦液面降低而使雾化头的水位控制触针露出水面时，振荡器会自动停止工作，这也避免了雾化头因发热而损坏。
图1电路中的BG2、BG3管、触针A、B以及相关的电阻，共同组成水位控制电路。电路工作时，电源通过触针A、B和水溶液给BG3的射极提供电源。BG3管导通工作。BG2管起开关作用。当BG3工作时，BG2管也导通，电源通过BG3、BG2、R3、L3向BG1管提供偏置电流，使BG1管振荡工作。一旦液面降低、控制触针露出水面，电源到BG3管的通路被切断，BG3管截止，BG2开关也断开，此时BG1因无偏置电流而迅速停止振荡。调整电阻R3的阻值，可以直接改变BG1管的偏置电流，所以振荡器的调试十分简单和方便。电路中的D7是BG1管be结的保护二极管。
二、超声雾化器结构和使用方法
1.雾化器结构， 该雾化器外形如图2所示。雾化头外壳是铜质材料的铸件，铜壳表面镀铬抛光，其外形尺寸为442mm×l5mm，铜壳内封装有换能器（镍或钛高频压电片）和功率管BG1，换能器紧贴BG1管以利工作时在溶液中散热。铸件铜壳是可拆卸的，只需旋转壳面上的定位口，即可更换压电片。此外两根水位控制触针紧固在铜壳内，并按一定距离排列再垂直伸出壳外一定高度，以便控制被雾化溶液的最低水位。
2， 使用方法，若将该雾化器用于室内加湿或消毒，可准备一个小塑料盆，盆内盛一定量的溶液，溶液量不宜太多（浅水为准），仅比水位触针高出一定距离即可（溶液太深其雾化量相对减小）。再把雾化头平放、两根触针向上浸在溶液中，这时只需插上电源，溶液立刻开始雾化。若该雾化器用于盆景，可参照上述方法进行。
来源:阴雨
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